[發明專利]一種阻燃型增塑劑及阻燃聚合物基復合材料

有效

• 申請號: 202110621113.3
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113372550B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 馬丕明;曾慶韜;曾云川;楊偉軍;徐鵬武
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08G65/335
• 分類號: C08G65/335;C08G63/91;C08L67/04;C08L67/02;C08L69/00;C08L75/06;C08L71/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

本發明公開了一種阻燃型增塑劑及阻燃聚合物基復合材料，屬于材料學領域。本發明通過將苯基膦酰二氯與反應型增塑劑反應，苯基膦酰二氯的Cl基團與反應型增塑劑的部分羥基基團反應，可以去除有毒害的鹵素，使得到的阻燃增塑劑對聚酯具有高效的阻燃作用，制得阻燃型增塑劑。利用該阻燃型增塑劑與聚酯復合得到阻燃聚酯復合材料，可顯著改善阻燃性能和力學性能。

技術領域

本發明涉及一種阻燃型增塑劑及阻燃聚合物基復合材料，屬于材料學領域。

背景技術

可降解聚酯，如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等。由于具有可生物降解、無毒無污染、力學強度高等優點，在生物醫藥、包裝、汽車、電子、農業等領域都有廣泛的應用。但是，與大多數高分子材料一樣，聚酯存在易燃的缺點，在燃燒時產生大量黑煙、有毒有害氣體，對環境和人體健康造成了嚴重的危害。因此，提高聚乳酸的阻燃性能已越來越引起人們的重視。

添加阻燃劑是提高聚酯阻燃性能的一種常用方法，人們在通過添加阻燃劑提高聚酯做了較多工作。但是，目前使用的大多數阻燃劑為鹵系阻燃劑，其會對環境造成嚴重的危害，應用受到較多的限制。近年來，磷氮類無鹵阻燃劑由于具有環保、高效等優點，越來越受到人們的關注。

專利CN106147159A公開了一種低添加型無鹵阻燃聚乳酸復合材料及其制備方法，阻燃劑為合成磷酸酯、磷酰胺、磷酰酯或磷酰胺酯類化合物，添加含量為0.01-8.0份，所制備復合材料的極限氧指數為22-42，通過垂直燃燒測試V-0級，拉伸強度為60-70MPa，但阻復合材料脆性大。專利CN109851639A發明了一種烷基橋鏈DOPO衍射物的制備方法，能夠在聚酯中均勻分散，改善其阻燃性，但存在添加量較高的缺點，同時在一定程度上降低了聚酯的力學性能。因此，研究開發用于聚酯的高效阻燃劑，能夠在較低的添加量下顯著提高其阻燃性，同時提高聚酯的力學性能，將具有重要的理論和應用意義。

發明內容

本發明的目的在于針對目前阻燃可降解聚酯存在的阻燃和力學性能缺陷，制備一種具有良好阻燃性能和力學性能的可降解聚酯。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明提供了一種阻燃型增塑劑，通過將苯基磷酰二氯與反應型增塑劑進行反應，鍵合后除去-Cl制得；所述反應型增塑劑為分子鏈末端帶羥基的聚合物。

在一種實施方式中，反應型增塑劑為聚乙二醇(PEG)、聚己內酯(PCL)、聚甘油醚(PG)或聚四氫呋喃(PTHF)，其分子量為200-5000g/mol。

在一種實施方式中，按重量份配比為，苯基磷酰二氯1-5份，反應型增塑劑1-5份。

在一種實施方式中，所述反應還包括加入縛酸劑2-10份。

在一種實施方式中，所述縛酸劑包括三乙胺、三丙胺或三丁胺。

在一種實施方式中，所述反應是在有機溶劑環境下進行的，溶劑可選石油醚、乙醚。

在一種實施方式中，所述苯基磷酰二氯相對有機溶劑的濃度為0.1-0.5mol/L

在一種實施方式中，所述反應是在0-5℃下反應0.1-3h，然后在在室溫下反應0.5-5h。

在一種實施方式中，所述阻燃型增塑劑的制備方法包括如下步驟：將反應型增塑劑溶于有機溶劑，加入縛酸劑，然后加入苯基膦酰二氯，混勻反應，反應結束后得到阻燃型增塑劑。

本發明還提供了一種阻燃聚酯復合材料，所述復合材料包括如下原料，按重量份配比組成：聚酯80-100份，上述的阻燃型增塑劑1-10份，抗氧劑0.1-0.4份。